A New Method for Determining Threshold in Using PGCEVD to Calculate Return Values of Typhoon Wave Height

In using the PGCEVD （Poisson-Gumbel Compound Extreme Value Distribution） model to calculate return values of typhoon wave height, the quantitative selection of the threshold has blocked its application. By analyzing the principle of the threshold selection of PGCEVD model and in combination of the change point statistical methods, this paper proposes a new method for quantitative calculation of the threshold in PGCEVD model. Eleven samples from five engineering points in several coastal waters of Guangdong and Hainan, China, are calculated and analyzed by using PGCEVD model and the traditional Pearson type III distribution （P-III） model, respectively. By comparing the results of the two models, it is shown that the new method of selecting the optimal threshold is feasible. PGCEVD model has more stable results than that of P-III model and can be used for the return wave height in every direction.

基于极值Ⅰ型概率分布模型的湖南地区电网覆冰重现期计算

分析电网覆冰重现期,对于掌握冰灾规律从而指导抗冰工作具有重要指导意义。为此,提出了基于极值I型分布的电网覆冰重现期计算方法,结合97个气象站1951-2008年的覆冰日数观测数据,计算了97个气象站点15a一遇、30a一遇、50a一遇和100a一遇冰灾的覆冰日数,计算结果显示,长沙马坡岭气象站100a一遇的覆冰日数为14.78d。按照特别严重覆冰重现期为11d以上的划分标准,在极值Ⅰ型计算模型下,湖南电网特别严重覆冰重现期为24.8a。根据计算结果,绘制了湖南省多年一遇覆冰分布图,该图显示,湖南的覆冰严重区域集中在湘西南和湘东南地区。覆冰分布图为今后电网抗冰设计工作提供了指导。

P-Ⅲ型和极值Ⅰ型分布曲线在最大风速计算中的应用

P-Ⅲ型和极值Ⅰ型分布曲线是国内外采用的最大风速极值计算方法。用陕西省乾县和扶风两个气象站1972-2004年10min平均最大风速资料，用P-Ⅲ型、极值I型分布曲线进行30年一遇和50年一遇自记10min平均最大风速的极值推断。分析结果表明：P-Ⅲ型、极值Ⅰ型分布曲线可根据经验散布点与理论曲线拟合程度反复调整计算参数，特别应注意小概率事件的拟合，能使理论曲线拟合满足设计部门的要求，比较好用。

Ⅰ型极值分布样本多个异常值的检验

讨论Ⅰ型极值分布样本多个异常值的检验，提出了一个新的检验方法。首先给出了总体参数的具有较好稳健性的估计量，然后构造出新的检验统计量，讨论了新检验统计量的分布。

水文极值Ⅰ型分布参数拟合方法的探讨

文中指出了工程设计中线性最小二乘法在求解Ｇｕｍｂｅｌ分布参数时存在的问题，以高斯－牛顿法为基础，真正实现了理论频率与实际频率残差平方和最小这一适线准则下Ｇｕｍｂｅｌ分布的最佳拟合。算例表明，新的算法收敛速度快，所得曲线与实测点据拟合较好。

极值动态新Ⅰ型分布函数的模型及在汕头抗风防灾上的应用

最大风速分布函数的选择是抗风减灾的重要因素,迄今为止国内外所有可选择的分布函数,虽然对一个国家一些城市是好的,但是对另一些城市却不好,好的城市中,拟合优度准则检验结果也不能达到最佳位或趋近为1.本文采用动态的观点,根据不同城市的数据可用不同的参数值,使其可达到优度最佳值或趋近为1,在此思想基础上,改进了现在国内外绝大多数国家规范所采用的极值Ⅰ型,成为极值动态新Ⅰ型,是对分布函数选择彻底改革的一次尝试。按此原理,对汕头1959～1993共35年最大风速数据进行了分析,对各种概率条件下的风速风压提出了应用的数值。

极值Ⅰ型分析步加应力寿命试验统计分布

本文在极值 型分布场合 ,非除形状参数与加速应力无关的限制 ,进行步加应力寿命试验统计分析 ,给出了正常应力水平寿命分布的参数及变异系数估计 .

Ⅰ型极值分布的环境因子

本文通过对Ⅰ型极值分布的理论分析和环境因子的二因子法 ,分别得到了Ⅰ型极大值分布和Ⅰ型极小值分布的环境因子 ,它们与正态分布的环境因子[1] 具有相同的形式。对Ⅰ型极值分布的环境因子进行了点估计 。

极大值Ⅰ型分布变差系数的极大似然估计置信限

本文通过极大似然估计得到求极大值Ⅰ型分布变差系数的置信限方法。

基于短期观测记录的重现期风速预测

在偏僻地区或山区建设重要建筑物、构筑物或桥梁时,通常在附近安装风速观测仪器,获得至少1年的短期风速记录。提出了根据短期风速记录预测指定重现期风速极值及风压方法,为结构抗风设计提供了科学依据。提出独立风暴法提取短期风速记录的最大值,建立极值I型概率分布模型,采用最好线性无偏估计方法确定概率分布参数。依据短期风速最大值概率与年风速最大值概率的变换关系,建立年发生最大值的概率分布及重现期风速、风压的表达式。算例结果表明,重现期风速预测值的离散性与风速阈值有关,在预测值离散系数较小的情况下可确定重现期风速及其置信区间。

石头埠水文站设计潮位计算分析

采用极值Ⅰ型分布计算石头埠水文站长系列潮水位资料,通过皮尔逊Ⅲ型分布参数估计法进行对比分析,提出最高潮水位和最低潮水位的设计值。计算分析结果可为铁山港附近海域的海堤工程、航道工程和海港工程等设计提供应用参考。

上海地区不同重现期的风速估算研究

基于上海气象站历史风速观测资料,采用极值I型和皮尔逊III型分布估算了上海市不同重现期最大风速的时间变化以及各区（县）不同重现期最大和极大风速的空间分布。结果表明,1901~2011年,上海市10、30、50和100 a重现期的最大风速分别为21.0、24.9、26.7和29.2 m/s。1974~2011年期间,上海各区（县）10 m高度10、30、50和100 a重现期的最大风速都是以南部沿海地区南汇或金山最大,分别为19.0、21.4、22.6和24.1 m/s;各重现期极大风速也是以南汇或金山最大,分别为32.3、36.4、38.4和41.0 m/s。中心城区各重现期的最大和极大风速都最小。

机械零部件的动态可靠性分析

传统的零部件可靠性模型不能很好地反映变幅随机载荷和强度退化对可靠性的影响,忽略了可靠度和失效率随使用时间的变化规律。运用顺序统计理论和随机过程建立了考虑变幅随机载荷和强度退化下机械零件的动态可靠性功能方程模型,利用二阶矩和摄动方法求出可靠性指标并计算出动态可靠度。研究了机械零件强度、载荷、可靠度和失效率随时间的变化规律,给出了可靠度和失效率随使用时间变化的动态过程曲线。实例计算结果表明:建立的功能方程模型符合实际工况,得到的动态过程曲线对零部件试验时间和可靠性寿命的确定具有一定的指导意义。

辽宁省基本雪压的计算与分析

利用辽宁省气象局提供的降雪资料对辽宁地区各个城市的雪荷载进行统计分析,分别用矩法和耿贝尔法计算出辽宁地区的基本雪压,并采用柯尔莫哥洛夫检验法对分布函数进行检验,最后分别与规范取值及相关文献的计算结果进行对比分析。结果表明:大多数情况下,采用耿贝尔法计算的基本雪压较为准确;规范中一些地区的基本雪压取值明显偏小,建议在修订时适当提高;在基本雪压规范取值未修订前,对于雪灾严重地区或对雪荷载敏感的结构类型,建议在原基本雪压基础上乘以一定的放大系数.

随机车流下连续梁桥冲击系数谱实测与分析

对1座连续梁桥在开放交通下的动响应进行了现场实测和分析。对试验桥的调查、测试和分析主要包括:路面粗糙度实测及功率谱密度分析、自振特性测试与分析、开放交通下的交通荷载观测以及相应的桥梁动位移和加速度实测。为了根据实测桥梁动位移响应确定冲击系数,采用低通Butterworth滤波器对实测动位移响应的动力部分进行滤除而保留了静力极值。此外,研究了冲击系数与车质量、车速之间的关系,采用K-S检验法分别按极值Ⅰ型分布类型对实测冲击系数进行了分布拟合检验,并基于统计方法确定了该桥的冲击系数,最后与各国规范确定的冲击系数进行了对比。结果表明:冲击系数随着车质量的增加而减小,冲击系数随着车速的增加在一个较宽的范围内整体上逐渐增大,实测冲击系数谱基本上服从极值Ⅰ型分布,采用统计方法确定的冲击系数小于很多国家规范确定值。

极值分布和P-III型分布线性矩法在区域洪水频率分析中的检验

以江西省和福建省的86个水文站的年最大洪水资料为样本,在成因水文分区———模糊聚类法的基础上,采用线性矩区域综合方法进行区域洪水频率分析,并选用两种区域洪水分布线型:通用极值分布(GEV)、P-III型分布来检验这两省的洪水特性。结果表明,P-III型分布优于GEV分布。

移动龙卷风作用下核电常规岛动力随机响应及可靠度分析

在龙卷风气象观测记录和三维龙卷风风场模型的基础上,推导极值Ⅲ型龙卷风强度分布函数并结合CFD方法建立龙卷风随机荷载模型。以核电常规岛主厂房为计算模型,采用谱随机有限元法,考虑移动龙卷风荷载和结构参数的不确定性,对结构进行动力响应和可靠度分析。分析结果表明:龙卷风中心距离结构边缘60m以上时,几乎对结构无影响,一旦接近建筑物,在短时间内会对结构造成猛烈的冲击;龙卷风对结构主要产生指向龙卷风中心的侧向推动作用;当龙卷风即将接近厂房中心时,结构可靠度最低,当龙卷风中心与厂房中心重合时,结构可靠度较高;谱随机有限元法的分析结果稳定可靠,使用时应对变异性起控制作用的随机变量进行高精度离散和表达。

混合数据回归分析方法

在寿命试验中,通常高应力水平得到完全数据,低应力水平得到截尾数据。针对这种完全数据、定数截尾数据和定时截尾数据混合的情况,提出一种混合数据回归分析方法。在位置—尺度分布下建立回归系数和标准差的最佳无偏估计公式,给出百分位值的点估计和置信限估计。文中详细讨论正态分布、Weibull分布和极值分布的混合数据回归分析问题。将只适用于完全数据的回归分析推广到工程中常见的完全数据和截尾数据混合的情况,与传统方法相比,该方法既能提高统计推断的精度,又可节省大量试样。

荆岳长江大桥附近大风特征及设计风速推算研究

利用岳阳气象站1952-2000年逐年10min平均最大风速资料序列，对大风特征进行了分析．利用极值Ⅰ型分布曲线，推算出气象站处基本风速，结合沿江观测对比记录，通过比值法把基本风速推算到设计风速．结果表明：（1）桥位附近10min平均年最大风速极值24．7m／s，主导风为东北风；（2）不同重现期（100，50，30，10a）10m高处10min平均年最大风速（基本风速）分别为27．6，25．4，23．8，20．2m／s；（3）考虑5％的计算误差，桥位区不同重现期（100，50，30，10a）10m高处10min平均年最大风速（设计风速）分别为29．0，26．7，25．0，21．2m／s；（4）利用近地层风速随高度的指数变化推算出300m以下每10m高度层的设计基准风速．

风暴增水随机分析的过阈法及其统计计算模式

以青岛大港观测站 32年增水过程为例 ,探讨风暴增水工程设计参数的频率分析法 ,进行了不同阈值序列及各种理论线型的分布拟合。首次提出 Poisson- Pearson- III型分布模式 ,并将其用于工程计算 :对比分析 POT法与年极值法的计算结果 ;给出青岛大港站风暴增水多年一遇设计值 ,为进一步科学地确定海岸防潮工程设计水位奠定了基础。